專利名稱：一種制氮機(jī)及制氮方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制氮機(jī)及制氮方法，屬于氮?dú)庵圃旒夹g(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，公知的制氮機(jī)在制氮過程中，干燥機(jī)在制冷干燥時(shí)壓縮機(jī)一直處于開啟狀態(tài)，當(dāng)外界環(huán)境溫度低于0°c時(shí)，由于干燥機(jī)的壓縮機(jī)處于開啟狀態(tài)，壓縮機(jī)工作使得進(jìn)入干燥機(jī)中的壓縮空氣溫度更低，容易冷凝水結(jié)冰，堵塞管路。同時(shí)在低于(TC環(huán)境下，空壓機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)中的潤(rùn)滑油溫度低，導(dǎo)致空壓機(jī)啟動(dòng)困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種制氮機(jī)及制氮方法，以解決目前氮?dú)庵圃煸诘陀?°C環(huán) 境下干燥機(jī)在制冷干燥時(shí)由于壓縮機(jī)開啟所導(dǎo)致的冷凝水結(jié)冰，堵塞管路的問題。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而提供一種制氮機(jī)，包括依次連接的空壓機(jī)、干燥機(jī)、空氣儲(chǔ)罐、氮氧分離裝置和氮?dú)鈨?chǔ)罐，所述的制氮機(jī)還包括控制器和溫度傳感器，溫度傳感器設(shè)置在制氮機(jī)附近，用于檢測(cè)制氮機(jī)周圍環(huán)境溫度，溫度傳感器的輸出端與控制器的輸入端相連，控制器的輸出端控制連接干燥機(jī)的壓縮機(jī)，控制器用于根據(jù)溫度傳感器檢測(cè)的溫度判斷是否大于。C，在啟動(dòng)干燥機(jī)時(shí)控制是否啟動(dòng)干燥機(jī)的壓縮機(jī)。所述的空壓機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有加熱裝置和溫度檢測(cè)單元，加熱裝置的控制端和溫度檢測(cè)單元的輸出端都與控制器相連，溫度檢測(cè)單元用于對(duì)空壓機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)內(nèi)的潤(rùn)滑油溫度進(jìn)行檢測(cè)，控制器根據(jù)檢測(cè)結(jié)果判斷空壓機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)內(nèi)的潤(rùn)滑油是否達(dá)到設(shè)定值，如果沒有達(dá)到設(shè)定值，控制器控制加熱裝置啟動(dòng)，對(duì)潤(rùn)滑油進(jìn)行加熱直至其溫度達(dá)到設(shè)定值，控制器控制空壓機(jī)開始提供壓縮空氣。所述的空氣儲(chǔ)罐內(nèi)設(shè)置有壓力傳感器，該壓力傳感器的輸出端與控制器相連，所述空氣儲(chǔ)罐與氮氧分離裝置的連接處設(shè)置有電磁閥，該電磁閥的控制端與控制器相連，控制器用于根據(jù)檢測(cè)到的空氣儲(chǔ)罐內(nèi)的壓力是否達(dá)到設(shè)定的壓力值來(lái)相應(yīng)控制電磁閥是否開啟。所述的氮?dú)鈨?chǔ)罐內(nèi)設(shè)置有純度檢測(cè)裝置，該純度檢測(cè)裝置的輸出端與控制器相連，氮?dú)鈨?chǔ)罐與外部空氣的接口處設(shè)置有電磁閥，該電磁閥由控制器控制。所述的制氮機(jī)還包括管道過濾器和除油過濾器，管道過濾器和除油過濾器設(shè)置在干燥機(jī)和空氣儲(chǔ)罐之間，用于將壓縮空氣進(jìn)行凈化處理。所述空壓機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)內(nèi)潤(rùn)滑油溫度的設(shè)定值為5°C。本發(fā)明還提供了一種制氮方法，該制氮方法的步驟如下I)根據(jù)控制命令啟動(dòng)干燥機(jī)，判斷環(huán)境溫度是否大于0°C，如果環(huán)境溫度大于(TC，啟動(dòng)干燥機(jī)的壓縮機(jī)，如果環(huán)境溫度低于o°c，不啟動(dòng)干燥機(jī)壓縮機(jī)；2)判斷干燥機(jī)是否運(yùn)行穩(wěn)定，如果干燥機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定，啟動(dòng)空壓機(jī)，開始提供壓縮空氣;
3)將壓縮空氣進(jìn)行凈化并儲(chǔ)存到空氣儲(chǔ)罐內(nèi)，判斷空氣儲(chǔ)罐內(nèi)的壓力是否達(dá)到設(shè)定值，如果達(dá)到壓力設(shè)定值，啟動(dòng)氮氧分離裝置；4)啟動(dòng)氮氧分離裝置后，將空氣儲(chǔ)罐內(nèi)的壓縮空氣放入氮氧分離裝置進(jìn)行氮氧分離，并將分離后的氮?dú)獯嫒氲獨(dú)鈨?chǔ)罐。所述步驟2)在啟動(dòng)空壓機(jī)時(shí)，首先判斷空壓機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)內(nèi)的潤(rùn)滑油溫度是否達(dá)到溫度設(shè)定值，如果沒有達(dá)到設(shè)定值，對(duì)潤(rùn)滑油進(jìn)行加熱，當(dāng)潤(rùn)滑油溫度達(dá)到設(shè)定值，空壓機(jī)工作開始提供壓縮空氣。該方法還包括對(duì)存入氮?dú)鈨?chǔ)罐內(nèi)的氮?dú)膺M(jìn)行純度檢測(cè)，如果純度不符合要求，將氮?dú)鈨?chǔ)罐內(nèi)的氮?dú)馀欧诺较到y(tǒng)外部，如果符合要求，則將氮?dú)鈨?chǔ)罐內(nèi)的氮?dú)饨o后端用氣設(shè)備供氣。所述空壓機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)內(nèi)潤(rùn)滑油溫度的設(shè)定值為5°C。 本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明通過可編程控制器在低于0°C時(shí)關(guān)閉干燥機(jī)壓縮機(jī)，避免干燥機(jī)在低于o°c制冷干燥時(shí)由于壓縮機(jī)開啟所導(dǎo)致的冷凝水結(jié)冰，堵塞管路的問題。通過在空壓機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置加熱裝置，對(duì)于低于設(shè)定值的潤(rùn)滑油進(jìn)行加熱，使空壓機(jī)易啟動(dòng)，本發(fā)明能夠在低于0°c條件下自動(dòng)制造氮?dú)猓瑪U(kuò)展了制氮機(jī)的可使用范圍。


圖I是本發(fā)明制氮機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明制氮機(jī)的控制原理圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的說明。本發(fā)明一種制氮機(jī)的實(shí)施例如圖I所示，本發(fā)明的制氮機(jī)包括依次連接的空壓機(jī)I、凈化裝置、空氣儲(chǔ)罐、氮氧分離裝置和氮?dú)鈨?chǔ)罐以及控制各裝置的可編程控制器，凈化裝置包括依次連接的管道過濾器、干燥機(jī)2和除油過濾器，凈化裝置上連接有自動(dòng)排污管路3，用于將凈化裝置中濾除的雜質(zhì)排出，該制氮機(jī)還包括溫度傳感器，用于檢測(cè)外部環(huán)境溫度，溫度傳感器的輸出端與可編程控制器相連，可編程控制器的輸出端控制連接干燥機(jī)的壓縮機(jī)，可編程控制器用于判斷環(huán)境溫度是否大于0°C，從而控制干燥機(jī)壓縮機(jī)是否啟動(dòng)，空壓機(jī)I的潤(rùn)滑系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有加熱裝置和溫度檢測(cè)單元，加熱裝置的控制端和溫度檢測(cè)單元的輸出端都與可編程控制器相連，溫度檢測(cè)單元用于對(duì)空壓機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)內(nèi)的潤(rùn)滑油溫度進(jìn)行檢測(cè)，控制器根據(jù)檢測(cè)結(jié)果判斷空壓機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)內(nèi)的潤(rùn)滑油是否達(dá)到設(shè)定值，空氣儲(chǔ)罐內(nèi)設(shè)置有壓力傳感器，氮?dú)鈨?chǔ)罐內(nèi)設(shè)置有純度傳感器，空氣儲(chǔ)罐與氮氧分離裝置的連接處以及氮?dú)鈨?chǔ)罐與外部空氣的接口處都設(shè)置有電磁閥，壓力傳感器和純度傳感器的輸出端都與可編程控制器相連，可編程控制器控制連接這兩處的電磁閥。其工作過程如下制氮系統(tǒng)啟動(dòng)后，可編程控制器按程序啟動(dòng)干燥機(jī)2，干燥機(jī)接收到啟動(dòng)信號(hào)后，干燥機(jī)啟動(dòng)，同時(shí)根據(jù)溫度傳感器檢測(cè)到的溫度進(jìn)行判斷，若環(huán)境溫度低于o°c，可編程控制器控制干燥機(jī)壓縮機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)，如果環(huán)境溫度高于o°c，可編程控制器控制燥機(jī)壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)干燥機(jī)啟動(dòng)一定時(shí)間(干燥機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定)后，可編程控制器啟動(dòng)空壓機(jī)1，啟動(dòng)空壓機(jī)I時(shí)可編程控制器首先根據(jù)溫度檢測(cè)單元檢測(cè)的潤(rùn)滑油溫度進(jìn)行判斷，如果潤(rùn)滑油溫度高于5°c，可編程控制器控制空壓機(jī)開始提供壓縮空氣，如果潤(rùn)滑油溫度低于5°C，可編程控制器啟動(dòng)加熱裝置，對(duì)空壓機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)內(nèi)的潤(rùn)滑油進(jìn)行加熱，直至潤(rùn)滑油溫度升至5°C，可編程控制器控制空壓機(jī)開始提供壓縮空氣，壓縮空氣經(jīng)管道過濾器、干燥機(jī)2和除油過濾器凈化后，儲(chǔ)存到空氣儲(chǔ)罐內(nèi)，可編程控制器判斷空氣儲(chǔ)罐內(nèi)壓力是否達(dá)到設(shè)定壓力，如果達(dá)到，可編程控制器啟動(dòng)氮氧分離裝置，空氣儲(chǔ)罐內(nèi)的壓縮空氣進(jìn)入氮氧分離裝置，氮氧分離裝置有兩個(gè)吸附塔(A塔和B塔)，每個(gè)吸附塔中均裝填了新型分子篩，氮氧分離裝置工作時(shí)，A塔和B塔交替工作，A塔工作時(shí)，B塔處于再生狀態(tài)，當(dāng)A塔工作完畢后，切換到B塔工作，A塔再生。A塔工作時(shí)，塔內(nèi)的分子篩將氧氣吸附，剩余的氮?dú)膺M(jìn)入氮?dú)鈨?chǔ)罐，當(dāng)吸附飽和后，自動(dòng)切換至B塔工作，此時(shí)A塔將吸附的氧氣排放到系統(tǒng)外，實(shí)現(xiàn)再生，B塔原理相同，對(duì)氮?dú)鈨?chǔ)罐內(nèi)的氮?dú)膺M(jìn)行純度檢測(cè)，可編程控制器判斷是否達(dá)到設(shè)定純度，如果沒有達(dá)到，可編程控制器控制則經(jīng)氮?dú)鈨?chǔ)罐排放到系統(tǒng)外面，達(dá)到設(shè)定純度，可編程控制器控制氮?dú)鈨?chǔ)罐停止對(duì)外排放氮?dú)?，并控制氮?dú)鈨?chǔ)罐給后端用氣設(shè)備供氣。本發(fā)明一種制氮方法的實(shí)施例本發(fā)明的制氮方法采用變壓吸附制氮工藝，在低于0°C條件下關(guān)閉干燥機(jī)壓縮機(jī)，避免干燥機(jī)在低于(TC制冷干燥時(shí)所導(dǎo)致的冷凝水結(jié)冰，堵塞管路的問題。該方法的具體步驟如下I.根據(jù)控制命令啟動(dòng)干燥機(jī)，判斷環(huán)境溫度是否大于0°C，如果環(huán)境溫度大于(TC，啟動(dòng)干燥機(jī)的壓縮機(jī)，如果環(huán)境溫度低于o°c，不啟動(dòng)干燥機(jī)壓縮機(jī)。2判斷干燥機(jī)是否運(yùn)行穩(wěn)定，如果干燥機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定，啟動(dòng)空壓機(jī)，首先判斷空壓機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)內(nèi)的潤(rùn)滑油溫度是否達(dá)到設(shè)定值，如果沒有達(dá)到設(shè)定值，對(duì)潤(rùn)滑油進(jìn)行加熱，當(dāng)潤(rùn)滑油溫度達(dá)到設(shè)定值，空壓機(jī)工作開始提供壓縮空氣。3將壓縮空氣進(jìn)行凈化并儲(chǔ)存到空氣儲(chǔ)罐內(nèi)，判斷空氣儲(chǔ)罐內(nèi)的壓力是否達(dá)到設(shè)定值，如果達(dá)到設(shè)定值，進(jìn)入步驟4。4啟動(dòng)氮氧分離裝置，使空氣儲(chǔ)罐內(nèi)的壓縮空氣進(jìn)入氮氧分離裝置，氮氧分離裝置有兩個(gè)吸附塔(A塔和B塔)，每個(gè)吸附塔中均裝填了新型分子篩。氮氧分離裝置工作時(shí)，A塔和B塔交替工作，A塔工作時(shí)，B塔處于再生狀態(tài)，當(dāng)A塔工作完畢后，切換到B塔工作，A塔再生。A塔工作時(shí)，塔內(nèi)的分子篩將氧氣吸附，剩余的氮?dú)膺M(jìn)入氮?dú)鈨?chǔ)罐，當(dāng)吸附飽和后，自動(dòng)切換至B塔工作，此時(shí)A塔將吸附的氧氣排放到系統(tǒng)外，實(shí)現(xiàn)再生，B塔原理相同。5.對(duì)氮?dú)鈨?chǔ)罐內(nèi)的氮?dú)膺M(jìn)行純度檢測(cè)，判斷是否達(dá)到設(shè)定純度，如果沒有達(dá)到，將氮?dú)鈨?chǔ)罐內(nèi)的氮?dú)馀欧诺较到y(tǒng)外面，如果達(dá)到達(dá)到設(shè)定純度，停止氮?dú)鈨?chǔ)罐對(duì)外排放氮?dú)?，并將氮?dú)鈨?chǔ)罐內(nèi)的氮?dú)饨o后端用氣設(shè)備供氣。
權(quán)利要求
1.一種制氮機(jī)，包括依次連接的空壓機(jī)、干燥機(jī)、空氣儲(chǔ)罐、氮氧分離裝置和氮?dú)鈨?chǔ)罐，其特征在于所述的制氮機(jī)還包括控制器和溫度傳感器，溫度傳感器設(shè)置在制氮機(jī)附近，用于檢測(cè)制氮機(jī)周圍環(huán)境溫度，溫度傳感器的輸出端與控制器的輸入端相連，控制器的輸出端控制連接干燥機(jī)的壓縮機(jī)，控制器用于根據(jù)溫度傳感器檢測(cè)的溫度判斷是否大于。C，在啟動(dòng)干燥機(jī)時(shí)控制是否啟動(dòng)干燥機(jī)的壓縮機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制氮機(jī)，其特征在于所述的空壓機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有加熱裝置和溫度檢測(cè)單元，加熱裝置的控制端和溫度檢測(cè)單元的輸出端都與控制器相連，溫度檢測(cè)單元用于對(duì)空壓機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)內(nèi)的潤(rùn)滑油溫度進(jìn)行檢測(cè)，控制器根據(jù)檢測(cè)結(jié)果判斷空壓機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)內(nèi)的潤(rùn)滑油是否達(dá)到設(shè)定值，如果沒有達(dá)到設(shè)定值，控制器控制加熱裝置啟動(dòng)，對(duì)潤(rùn)滑油進(jìn)行加熱直至其溫度達(dá)到設(shè)定值，控制器控制空壓機(jī)開始提供壓縮空氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的制氮機(jī)，其特征在于所述的空氣儲(chǔ)罐內(nèi)設(shè)置有壓力傳感器，該壓力傳感器的輸出端與控制器相連，所述空氣儲(chǔ)罐與氮氧分離裝置的連接處設(shè)置有電磁閥，該電磁閥的控制端與控制器相連，控制器用于根據(jù)檢測(cè)到的空氣儲(chǔ)罐內(nèi)的壓力是否達(dá)到設(shè)定的壓力值來(lái)相應(yīng)控制電磁閥是否開啟。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制氮機(jī)，其特征在于所述的氮?dú)鈨?chǔ)罐內(nèi)設(shè)置有純度檢測(cè)裝置，該純度檢測(cè)裝置的輸出端與控制器相連，氮?dú)鈨?chǔ)罐與外部空氣的接口處設(shè)置有電磁閥，該電磁閥由控制器控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制氮機(jī)，其特征在于所述的制氮機(jī)還包括管道過濾器和除油過濾器，管道過濾器和除油過濾器設(shè)置在干燥機(jī)和空氣儲(chǔ)罐之間，用于將壓縮空氣進(jìn)行凈化處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制氮機(jī)，其特征在于所述空壓機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)內(nèi)潤(rùn)滑油溫度的設(shè)定值為5°C。
7.一種制氮方法，其特征在于該制氮方法的步驟如下 1)根據(jù)控制命令啟動(dòng)干燥機(jī)，判斷環(huán)境溫度是否大于o°c，如果環(huán)境溫度大于o°c，啟動(dòng)干燥機(jī)的壓縮機(jī)，如果環(huán)境溫度低于o°c，不啟動(dòng)干燥機(jī)壓縮機(jī)； 2)判斷干燥機(jī)是否運(yùn)行穩(wěn)定，如果干燥機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定，啟動(dòng)空壓機(jī)，開始提供壓縮空氣； 3)將壓縮空氣進(jìn)行凈化并儲(chǔ)存到空氣儲(chǔ)罐內(nèi)，判斷空氣儲(chǔ)罐內(nèi)的壓力是否達(dá)到設(shè)定值，如果達(dá)到壓力設(shè)定值，啟動(dòng)氮氧分離裝置； 4)啟動(dòng)氮氧分離裝置后，將空氣儲(chǔ)罐內(nèi)的壓縮空氣放入氮氧分離裝置進(jìn)行氮氧分離，并將分離后的氮?dú)獯嫒氲獨(dú)鈨?chǔ)罐。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制氮方法，其特征在于所述步驟2)在啟動(dòng)空壓機(jī)時(shí)，首先判斷空壓機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)內(nèi)的潤(rùn)滑油溫度是否達(dá)到溫度設(shè)定值，如果沒有達(dá)到設(shè)定值，對(duì)潤(rùn)滑油進(jìn)行加熱，當(dāng)潤(rùn)滑油溫度達(dá)到設(shè)定值，空壓機(jī)工作開始提供壓縮空氣。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的制氮方法，其特征在于該方法還包括對(duì)存入氮?dú)鈨?chǔ)罐內(nèi)的氮?dú)膺M(jìn)行純度檢測(cè)，如果純度不符合要求，將氮?dú)鈨?chǔ)罐內(nèi)的氮?dú)馀欧诺较到y(tǒng)外部，如果符合要求，則將氮?dú)鈨?chǔ)罐內(nèi)的氮?dú)饨o后端用氣設(shè)備供氣。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制氮方法，其特征在于所述空壓機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)內(nèi)潤(rùn)滑油溫度的設(shè)定值為5°C。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制氮機(jī)及制氮方法，屬于氮?dú)庵圃旒夹g(shù)領(lǐng)域。該制氮機(jī)包括依次連接的空壓機(jī)、干燥機(jī)、空氣儲(chǔ)罐、氮氧分離裝置和氮?dú)鈨?chǔ)罐，所述的制氮機(jī)還包括控制器和溫度傳感器，溫度傳感器設(shè)置在環(huán)境中，溫度傳感器的輸出端與控制器的輸入端相連，控制器的輸出端控制連接干燥機(jī)的壓縮機(jī)，控制器用于通過判斷環(huán)境溫度是否大于0℃來(lái)控制干燥機(jī)壓縮機(jī)是否啟動(dòng)。本發(fā)明通過可編程控制器在低于0℃時(shí)關(guān)閉干燥機(jī)壓縮機(jī)，避免干燥機(jī)在低于0℃制冷干燥時(shí)由于壓縮機(jī)開啟所導(dǎo)致的冷凝水結(jié)冰，堵塞管路的問題，通過在空壓機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置加熱裝置，對(duì)于低于設(shè)定值的潤(rùn)滑油進(jìn)行加熱，使空壓機(jī)易啟動(dòng)，本發(fā)明能夠在低于0℃條件下自動(dòng)制造氮?dú)猓瑪U(kuò)展了制氮機(jī)的可使用范圍。
文檔編號(hào)C01B21/04GK102936005SQ201210494570
公開日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月27日
發(fā)明者張猛, 石文星, 王鴻, 孫勇超, 牛濤, 楊俊卿, 葛新華 申請(qǐng)人:凱邁(洛陽(yáng))氣源有限公司